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质谱学报Journal of Chinese Mass Spectrometry SocietyVol.40 No. 6Nov. 2019第40卷第6期2019年11月 550质谱学报 第40卷 气相色谱-串联质谱法测定塑料儿童玩具中15种N-亚硝胺残留量 刘雅慧,袁文峰,王志娟,张 庆,白 桦,吕 庆 (中国检验检疫科学研究院,工业与消费品安全研究所,北京 100176) 摘要:基于溶解沉淀-气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)建立了 ABS 和 PVC塑料玩具中15种N-亚硝胺残留量的测定方法。塑料玩具样品经相应溶剂溶解、甲醇沉淀后,在4℃下,以13 000 r/min 离心5 min,取上层清液,过0.22 um滤膜后上机检测。通过 DB-17MS色谱柱分离,串联质谱多反应监测模式(SRM)测定,外标法定量。自制阳性样品的回收率测定结果表明,溶解沉淀法具有较高的提取率。GC-MS/MS具有较强的选择性,样品中的杂质峰未对N-亚硝胺的检测产生干扰。由于存在溶剂效应和基质效应,需要采用空白基质匹配的标准曲线进行定量分析。该方法对于不同物质的定量限(LOQ)为0.02~0.2mg/kg,在线性范围0.02~20 mg/kg内的相关系数(R²)不小于0.996 3。ABS 和 PVC样品的回收率分别在77.6%~126.2%和75.6%~1224%之间,相对标准偏差(RSD,n=6)分别在1.7%~87%和1.4%~10.2%之间。将该方法应用于市市的35个ABS 玩具和30个PVC玩具实际样品检测,结果未检出N-亚硝胺。该方法简便快速、准确灵敏,适用于两类塑料玩具中15种N-亚硝胺残留量的检测。 关键词:亚硝胺;残留量;塑料儿童玩具;气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS);溶解沉淀 中图分类号:O657.63 文献标志码:A 文章编号:1004-2997(2019)06-0549-09 doi:10.7538/zpxb.2019.0048 Determination of 15 Kinds of N-nitrosamines Residuesin Plastic Childrens Toys by GC-MS/MS LIU Ya-hui,YUAN Wen-feng, WANG Zhijuan, ZHANG Qing, BAI Hua, LV Qing (Institute of Industrial and Consumer Product Sa fety,Chinese Academy of Inspection and Quarantine, Beijing 100176, China) Abstract: A method for the determination of 15 N-nitrosamines residues in ABS andPVC plastic toys was developed based on dissolution precipitation-gas chromatography-tandem mass spectrometry (GC-MS/MS). After dissolving in the corresponding solventand precipitating with methanol, the plastic toy samples were centrifuged at 13 000r/min for 5 min at 4 ℃. The supernatant was collected and then detected by instrumentafter filtered through 0. 22 pm membrane.The analytes were separated by DB-17MS ( 收稿日期:2019-04-11;修回日期:2019-06-11 ) ( 基金项目:中国检科院基本科研业务费专项(No.2017JK040)资助 ) ( 作者简介:刘雅慧(1993一), 女 (汉族),河北廊坊人,硕士研究生,分析化学专业。E-mail: liuyahui2018@126. com ) ( 通信作者:吕 庆(19 84 - ),男(汉族),河北保定人,副研究员,从事消费品安全分析工作。E-mail: Lvqing2009@126.com ) column, scanned by multiple reaction monitoring(SRM), and quantified by externalstandard method. The results of recovery of self-made positive samples showed that thedissolution precipitation method had a high extraction rate. GC-MS/MS had strongselectivity, impurity peaks in samples did not interfere with the detection of N-nitrosa-mines. Due to the solvent effect and matrix effect, the standard curve matched withblank sample matrix was needed for quantitative analysis. The limits of quantification(LOQs) for different substances were 0. 02-0. 2 mg/kg, and the linear ranges were0. 02-20 mg/kg with the correlation coefficient (R’) greater than 0. 996 3. The recover-ies of N-nitrosamines in ABS and PVC samples ranged from 77. 6% to 126. 2%and75.6% to 122. 4%, respectively.The relative standard deviation(RSD,n=6) rangedfrom 1. 7% to 8.7% and 1.4% to 10.2%, respectively. Finally, the method wasapplied to the actual samples of 35 ABS toys and 30 PVC toys sold in the market, andno N-nitrosamines were detected. The method is simple, rapid, accurate and sensitive.It is suitable for the determination of 15 N-nitrosamines residues in two kinds of plastictoys. Key words: N-nitrosamines; residues; plastic toys; gas chromatography-tandem massspectrometry (GC-MS/MS); dissolution precipitation N-亚硝胺是一类具有一N一N=0结构的有机污染物,在人们研究的300多种N-亚硝削中,90%以上对动物具有致癌作用。国际癌症研究署(IARC)将N-亚硝基二甲胺(NDMA)和N-亚硝基二乙胺(NDEA)列为2A类致癌物,将N-亚硝基二丙胺(NDPA)、N-亚硝基甲基乙基胺(NMEA)、N-亚硝基吗啉(NMOR)、N-亚硝基吡咯(NPYR)、N-亚硝基哌啶(NPIP)和N-亚硝基二丁彤(NDBA)列为2B类致癌物2.oN-亚硝胺的前体物是指在一定条件下能够生成N-亚硝胺的物质,包括亚硝酸盐、仲胺和氮氧化合物3J,这些前体物可被用作橡胶和塑料的强度和弹性添加剂4。欧盟玩具安全标准 EN 71-12:20165规定:供36个月以下儿童使用的拟打算或可能放入口中使用的玩具中N-亚硝胺迁移量≤0.01 mg/kg,N-亚硝胺前体物迁移量≤0.1 mg/kg;其余玩具(除指画颜料中N-亚硝胺迁移量≤Q 02 mg/kg外)中N-亚硝胺迁移量≤0.05 mg/kg,N-亚硝胺前体物迁移量≤1.0 mg/kg。美国华盛顿州儿童高关注化学品清单(CHCC)中规定了NDMA的限量为1.0 mg/kg61. N-亚硝胺在食品、饮用水、化妆品中的检测报道较多[7-9]。在儿童用品方面,研究者更多关注于奶嘴、气球等弹性体,塑料玩具中N-亚 硝胺的检测方法则少有报道,已报道的方法多是研究N-亚硝胺迁移量。例如, Altkofer 等10J采用气相色谱-热能分析仪法(GC-TEA)测定气球中8种N-亚硝胺迁移量;Anna等4采用气相色谱-超声分子束电子电离质谱法测定奶嘴中14种N-亚硝胺迁移量;Sung等11采用液相色谱-串联质谱法测定奶嘴中8种N-亚硝胺迁移量;黄理纳等12采用高效液相色谱-大气压化学电离-串联质谱法测定与口接触玩具及儿童用品中14种可迁移N-亚硝胺及其前体物。目前尚未见玩具中N-亚硝胺残留量测定方法的报道。 塑料是儿童玩具使用最广泛的材料,其中以丙烯腈-丁二烯苯乙烯(ABS)和聚氯乙烯(PVC)材质最为常见。对于塑料样品来说,采用常规的顶空、热解吸等方法通常仅能测定物质的挥发量;针对残留量测定常见的方法有超声提取、微波萃取、索式提取、加速溶剂萃取等,其中,超声提取和微波萃取难以保证提取率,索氏提取耗时较长且消耗大量有机溶剂,加速溶剂萃取在优化条件下的溶剂消耗少且能够实现较高的提取率,然而在高温高压下,塑料样品可能会发生溶解或膨胀,导致管道堵塞等问题。Garrigos 等13]、Al-Natsheh等14]、吴莉莉等15]对比了多种提取方法对塑料样品中目标物的提 取效果,结果表明,溶解-沉淀法的提取率最优,且操作简便、污染小、成本低。塑料样品经溶解-沉淀后,基质提取液的色素等杂质较多,需经固相萃取净化以减少基质干扰,同时保护仪器。气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)的选择性及灵敏度较高,抗基质干扰能力强,与溶解-沉淀法结合可以省去净化过程,实现快速准确地检测。 本研究拟采用溶解-沉沉法结合GC-MS/MS测定塑料儿童玩具中15种N-亚硝胺的残留量。考察方法的选择性、溶剂效应和基质效应,以及自制阳性样品溶解-沉淀法的提取率,并将该方法应用于实际玩具样品的检测。 1 实验部分 1.1 仪器与试剂 TSQ 8000 Evo气相色谱-串联质谱仪:美国Thermo Fisher 公司产品;SPEX 6875 液氮冷冻研磨机:美国 SPEX Sample Prep公司产品;P300H超声清洗机:德国Elma公司产品;CR21N型高速冷冻离心机:日本 Hitachi 公司产品。 15种N-亚硝胺标准品:纯度均大于95%,分别购自日本TCI公司、德国 Dr. Ehrenstorfer公司和美国 Sigma 公司;甲醇、丙酮:均为色谱纯,美国 Fisher 公司产品;四氢夫喃:色谱纯,韩国 Duksan 公司产品;尼龙66滤膜(0.22um):天津津腾公司产品。 1.2 标准溶液的配制 标准溶液:称取各50mg物质标准品,用甲醇溶解并定容于50mL容量瓶,配制成1000 mg/L的单标储备液。移取适量的单标储备液,分别以甲醇、甲醇-丙酮(7:3,V/V)和甲醇-四氢呋喃(7:3,V/V)为溶剂,配制成3种10 mg/L混标储备液,4℃避光保存。使用时根据需要稀释至相应浓度的混合工作溶液。 空白基质标准溶液:空白塑料料品按1.3节步骤处理后,得到空白基质提取液,根据需要将混标储备液稀释成空白基质标准工作溶液,现用现配。 此外,分别以丙酮、四氢呋喃为溶剂配制50 mg/L 的 N-亚硝合混合标准溶液,用于ABS 和 PVC塑料阳性样品的制备。 1. 3 样品前处理 将玩具样品液氮冷冻粉碎至粒径小于 1mm,称取0.1g样品于10 mL具塞玻璃瓶中,加入3mL溶剂(向ABS样品中加入丙酮,向 PVC样品中加入四氢呋喃)后,超声2 min,使样品充分溶解,然后缓慢加入7mL甲醇,使塑料基质完全沉淀,在4℃下,以13000 r/min离心5 min,取上层清液,经0.22 pm 滤膜过滤,上机测定。 1. 4 阳性样品制备 ABS阳性样品:称取5g空白样品至三角瓶中,先加入15 mL丙酮,再加入2 mL 50 mg/L的15种N-亚硝胺的丙酮混合标准溶液,不断搅拌,然后加入3mL丙酮,继续搅拌至塑料样品恰好完全溶解,混合均匀,将溶液平铺在大表面皿中,置于通风橱内自然风干,得到N-亚硝胺含量为 20 mg/kg 的 ABS 阳性样品。 PVC阳性样品:以四氢呋喃代替丙酮,以四氢呋喃混合标准溶液代替丙酮混合标准溶液,其余同ABS 阳性样品。 1.5 实验条件 1.5.1 色谱条件 DB-17MS 色谱柱(30mXQ25 mm×Q 25 um);载气为高纯氦气(≥99999%):载气流速1.0mL/min;脉冲不分流进样,脉冲压力 200 kPa,脉冲时间1 min;进样体积1 pL;进样口温度270℃;程序升温:初始温度50℃,保持1 min,以 8℃/min 升至150℃,然后以20℃/min升至280℃,保持5 min。 1.5.2 质谱条件 EI 电离源;电离能量70eV;离子源温度300℃,传输线温度280℃;溶剂延迟3 min;扫描模式为多反应监测模式(SRM)。 2 结果与讨论 2.1 色谱、质谱条件的优化 已报道的用于N-亚硝胺分离的色谱柱主要有弱极性的 HP-5MSL16J,中等极性的 DB-35MSL17J、DB-6241J、DB-1701L18J,以及强极性的 DB-WAXL19J。本研究考察了中等极性且具有较高热稳定性的 DB-17MS色谱柱,结果表明,15种N-亚硝胺色谱峰的峰型尖锐对称,且大多基线分离,对于个别共流出色谱峰(如9/10)能够通过提取特征离子对对其进行有效分离,且不影响定性和定量分析。 对15种N-亚硝胺进行质谱全扫描,选取2~3个特征离子作为母离子,分别在10、20、 30eV的碰撞能量下进行子离子扫描,选择碎片强度较大的二级碎片离子研究最佳碰撞能量,利用仪器的自动优化 SRM 离子对(AutoSRM)辅助功能最终确定了定量和定性离子对以及最优碰撞能量。15种N-亚硝胺的色谱、质谱参数列于表1,典型的SRM 色谱图示于图1。 注:各物质编号与表1中一致 图1 15种N-亚硝胺的典型色谱图 Fig.1 Typical chromatogramof 15 kinds of N-nitrosamines 2.2 方法的选择性考察 塑料样品基质较为复杂,经过溶解-沉淀提取后,采用 C18[20]、石化化碳等 SPE 柱进行净化,增加了前处理步骤以及检测成本;也有不经净化直接进样的报道14.21],本研究将对此进 行考察。在全扫描模式下,ABS塑料样品提取液的色谱图有较多杂峰且响应强度较大,示于图2a;同一提取液在串联质谱的 SRM模式下,背景较为干净,杂质峰并未对N-亚硝胺的检测产生干扰,示于图2b。此外,在经过200次以上进样后发现,仅有极少量的色素等杂质残留在衬管中,可能是由于该类色素沸点较高,滞留于衬管且未发生分解,但未对检测产生明显影响。在 SRM 扫描模式下,所有待测物质均在20 min以内出峰,20.2 min 以后质谱灯丝关闭,故在20.2 min 之后出现的杂质峰不会影响灯丝的使用寿命。 GC-MS/MS 具有较强的抗基质背景干扰能力,省去了基质净化过程,从而使该方法更加简便、快速、节约成本。 2.3 溶剂效应和基质效应 本实验进一步考察了溶剂效应和基质效应对N-亚硝胺检测结果的影响。分别对甲醇、甲醇-丙酮(7:3,V/V)混合齐剂、甲醇-四氢呋喃(7:3,V/V)混合溶剂、3种ABS空白基质提取液和3种PVC空白基质提取液配制的浓度均为 50 ug/L的15种N-亚硝胺混标在同一条件下进行测定,重复6次,对比目标物质在相同浓度下的响应值,选取具有代表性的7种物质进行绘图,结果示于图3。可见,采用甲醇-丙酮混合溶剂与纯甲醇溶剂的响应较为接近,少数物质(如NMPhA、NDBA)略低于甲醇溶剂。采用甲醇-四氢呋喃混合溶剂对NMPhA、NEPhA 图2 在全扫描模式下,ABS玩具样品的色谱图(a)和 SRM模式下同一样品的色谱图(b) Fig.2 Chromatograms of an ABS sample under the full scan mode (a) andthe same sample under the SRM mode (b) 一表115种N-亚硝胺物质的名名、CAS号、色谱及质谱参数ooeho二o Table 1 Chemical abstract service (CAS) number and GC-MS/MS parameters of 15 kinds of N-nitrosamines CAS 定量离子对 定性离子对 ABS 相关系数 Correlation coefficients (R²) PVC 保留时间 0.05 0.05~20 线性范围 相关系数 线性范围 相关系数 编号 化合物 0.9999 Target ion Qualifier ion 定量限 0.9999 定量限 0.02~20 Retention 0.02 0.02~20 Linear Correlation Linear Correlation No. Compounds 0.9997 pair pair LOQ/ 0.9995 LOQ/ 0.02~20 time/min 0.05~20 ranges/ coefficients ranges/ coefficients 0.02~20 (m/z) (m/z) (mg/kg) 0.9995 (mg/kg) 0.1~20 0.9995 0.02 0.02~20 (mg/kg) (R2) (mg/kg) (R²) 0.05~20 N-亚硝基二甲胺(NDMA) 62-75-9 4.18 74.1≥44.0(6) 74.1>42.1(20) 0.02 0.02~20 0.9999 0.05 0.05~20 1.0000 2 N-亚硝基甲基乙基胺(NMEA) 10595-95-6 5.48 88.1>71.0(6) 88.1≥57.1(12) 0. 02 0.02~20 0.9999 0.02 0.02~20 0.9999 3 N-亚硝基二乙胺(NDEA) 55-18-5 6.53 102.1>85.0(6) 102.1≥87.0(6) 0.02 0.02~20 0.9997 0.02 0.02~20 0.9998 4 N-亚硝基二异丙胺(NDiPA) 601-77-4 8.31 130.2>88.0(6) 130.2>71.1(14) 0.02 0.02~20 0.9996 0.02 0.02~20 0.9995 5 N-亚硝基二丙胺(NDPA) 621-64-7 9.38 130.2>113.1(6) 130.2>88.0(6) 0.02 0.02~20 0.9997 0.05 0.05~20 0.9999 6 N-亚硝基-N-甲基苯胺(NMPhA) 614-00-6 10.14 106.1≥77.0(18) 107.1>77.0(20) 0.1 0.1~20 0.9995 0.2 0.2~20 0.9995 7 N-亚硝基二异丁胺(NDiBA) 997-95-5 10.39 115.1≥84.1(4) 84.1≥57.1(6) 0.05 0.05~20 0.9986 0.02 0.02~20 1.0000 8 N-亚硝基-N-乙基苯胺(NEPhA) 612-64-6 11.17 106.1≥77.0(18) 121.1>106.0(12) 0.02 0.02~20 0.9989 0,2 0.2~20 0.9963 9 N-亚硝基吡咯烷(NPYR) 930-55-2 11.13 100.1>55.0(8) 100.1>70.1(8) 0.02 0.02~20 0.9991 0.05 0.05~20 0.9998 10 N-亚硝基吗马(NMOR) 59-89-2 11.19 116.1>86.0(6) 86.1≥56.0(8) 0.02 0.02~20 0.9989 0.02 0.02~20 1.0000 11 N-亚硝基哌啶(NPIP) 100-75-4 11.51 114.1≥84.1(8) 114.1>97.1(6) 0.02 0.02~20 0.9992 0.02 0.02~20 0.9996 12 N-亚硝基二丁胺(NDBA) 924-16-3 12.56 116.1≥99.0(6) 158.2>99.1(10) 0.02 0.02~20 0.9984 0.02 0.02~20 1.0000 13 N-亚硝基-N,N(3.5.5- 三甲基己基)胺(NDiNA) 1207995-62-7 18.39 169.2≥99.1(14) 169.2>113.1(8) 0. 1 0.1~20 0.9963 0.05 0.05~20 0.9999 14 N-亚硝基二环己基胺(NDCHA) 947-92-2 18.68 210.2>128.0(10) 83.1>55.1(6) 0.05 0.05~20 0.9998 0.05 0.05~20 0.9998 15 N-亚硝基二苄基胺(NDBzA) 5336-53-8 19.77 181.1>103.0(22) 91.1>65.0(16) 0.05 0.05~20 0.9973 0.05 0.05~20 0.9998 图3 溶剂效应和基质效应对N-亚硝胺响应值的影响(n=6) Fig.3 Effect of solvent effect and matrix effect on the peak area of N-nitrosamines (n=6) 具有明显的抑制效应,而对于 NMEA、NMOR和 NDBA具有明显的增强效应,表明四氢呋喃溶剂对N-亚硝胺检测的影响较为显著。 采用空白基质提取液配制的混标对 N-亚硝胺具有不同程度的基质增强或抑制作用,如NDMA、NMOR 和 NDBA 等物质,两种塑料基质对其均具有一定的增强作用;对于 NEPhA,PVC基质配制的混标对其影响不大,但ABS基质配制的混标对其产生增强作用。从3个相同材质样品的结果来看,尽管存在基质效应,但相同的 ABS 基质之间,或者 PVC 基质之间差别不大。因此在实际样品检测中,采用空白基质匹配的标准曲线进行定量分析能够保证检测结果的准确性。 2.4 方法提取率的考察 采用溶解-沉淀法对塑料样品中的N-亚硝胺进行提取,并考察该方法的提取率。由于无法买到具有特定含量的N-亚硝胺标准样品,本实验室自制了20 mg/kg 阳性样品,按1.3节方法处理,然后进行回收率测定。经溶解-沉淀法提取 ABS 阳性样品的回收率在66.8%~106.4%之间,示于图4。关于沸点较低的物质(如NDMA、NMEA 等)回收率较低,可能是这两种物质在室温下的挥发性较强,在阳性样品制备过程中损失较多,导致回收率偏低,而溶解-沉淀法本 身具有较高的绝对提取率。对于 PVC 阳性样品,多数物质的回收率在90.0%~110.0%之间,而 NDMA、NMEA 和 NDEA 的回收率低于65.0%,可能是由于四氢呋喃的挥发性较丙酮差,在制作 PVC 阳性样品时,自然风干时间更长,造成这3种物质在制作过程中的损失增多。 2.5 方法学考察 2.5.1 线性范围、相关系数及定量限 分别以ABS 和 PVC 的空白基质提取液配制一系列浓度为0.02~20 mg/kg 的15种N-亚硝胺标准溶液,按浓度从低到高依次测定,以10倍信噪比计算得到各物质的定量限分别为0.02~0.1mg/kg(ABS)和0.02~0.2mg/kg(PVC)。以定量离子对的峰面积为纵坐标,各物质的质量浓度为横坐标进行线性回归,结果表明,在Q02~20 mg/kg线性范围内具有良好的线性关系,相关系数(R²)均大于Q9963,结果列于表1。 2. 5. 2 回收率与精密度 在 ABS 和 PVC 空白玩具提取液中对每种N-亚硝胺设定3个不同添加水平,分别为10 mg/kg、l mg/kg 和定量限附近。对每个添加水平重复6次实验,结果列于表2。可知,15种物质在ABS 样品中的回收率为77.6%~126.2%,相对标准偏差(RSD)为1.7%~87%;在PVC样品中的回收率为75.6%~122 4%,RSD为1.4%~10.2%。 一表2 15 种N-亚硝胺的回收率及精密度ooeh o二o Table 2 Recoveries and precisions for 15 kinds of N-nitrosamines 编号 化合物 回收率 Recoveries/%(RSD/%,n=6) ABS PVC No. Compounds 0.02 mg/kg 0.05 mg/kg 0.1 mg/kg 1 mg/kg 10 mg/kg 0.02 mg/kg 0.05 mg/kg 0.2 mg/kg 1 mg/kg 10 mg/kg NDMA 77.6(8.7) 100.7(5.1) 94.0(5.1) 86.4(8.3) 96.4(7.0) 110.9(4.8) 2 NMEA 98.6(4.6) 100.2(5.7) 96.2(3.7) 100.4(8.3) 121.3(5.9) 105.5(1.7) 3 NDEA 105.8(5.3) 86.1(5.1) 96.3(3.8) 122.4(4.1) 105.1(6.8) 105.7(2.3) 4 NDiPA 113.9(4.1) 103.1(5.0) 107.3(3.1) 115.7(4.7) 93.0(8.1) 105.7(5.1) 5 NDPA 99.8(4.7) 99.9(5.5) 99.2(3.5) 85.6(6.6) 104.1(5.2) 106.1(1.9) 6 NMPhA 116.6(4.5) 116.1(2.2) 109.8(5.9) 93.6(5.6) 89.2(7.2) 87.4(6.9) 7 NDiBA 88.7(6.9) 103.2(5.1) 95.8(5.9) 120.7(7.6) 94.0(6.6) 106.9(4.3) 8 NEPhA 81.5(5.5) 115.4(1.7) 99.5(3.2) 80.9(6.0) 84.5(8.0) 87.3(6.7) 9 NPYR 90.0(8.6) 105.9(2.1) 97.6(4.2) 115.4(5.2) 89.7(6.0) 113.8(2.8) NMOR 106.5(5.5) 105.3(3.2) 106.3(5.5) 99.2(5.6) 98.7(7.1) 106.3(1.6) 11 NPIP 87.7(8.7) 87.0(4.7) 98.9(6.3) 85.5(4.3) 100.4(7.3) 105.7(1.7) NDBA 111.1(4.8) 102.9(3.9) 98.3(3.9) 111.4(8.8) 112.8(8.4) 103.6(2.5) NDiNA 122.5(8.3) 86.0(5.3) 88.4(6.0) 78.4(8.5) 101.8(3.1) 94.4(3.8) NDCHA 126.2(3.9) 96.4(3.0) 99.9(4.8) 95.5(10.2) 99.2(7.4) 111.2(1.4) NDBzA 108.2(8.3) 96.6(4.3) 100.2(4.9) 75.6(8.8) 122.5(4.8) 118.3(4.1) 注:横坐标物质编号与表1中一致 图4 溶解-沉淀法提取阳性样品中15种亚硝胺的回收率 Fig. 4 Recoveries of 15 N-nitrosamines in positive samples using dissolution-precipitation method 2.6 实际样品分析 从商场和电商平台上随机采购了35个ABS和30个PVC塑料玩具,应用本方法进行检测,均未检出15种N-亚硝胺。由此可初步判断目前我国市场上的塑料玩具中N-亚硝胺的存在情况较为安全。 3 结论 基于溶解沉淀气相色谱-串联质谱建立了塑料玩具中15种N-亚硝胺残留量的测定方法。该方法具有较强的选择性,且对于塑料样品中的目标物质具有较高的提取率。由于存在溶剂效应和基质效应,需要采用空白基质匹配的标准曲线进行定量以保证检测结果的准确性。该方法简便、快速、准确、灵敏且成本较低,适用于塑料玩具中N-亚硝胺残留量的测定,也可为塑料样品中其它物质的残留量测定提供借鉴。 ( 参考文献: ) [1] ( 马强,席海为,王超,白桦,席广成,苏宁,徐丽艳,王军兵.气相色谱-串联质谱法同时测定化妆品中的10种种发性亚性胺[J] . 分析化学,2011,39 (8):1 2 01 - 1 2 07.MA Qiang, X I H aiwei, 1 , WANG Chao, BAI Hua, X I G uangcheng, SU Ning, XU Liyan,WANG Junbing. 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All rights reserved http://www.cnki.net 儿童用具使用最广泛的材料是塑料,包括儿童玩具、儿童辅食器具、气球、牙咬胶等,其中儿童玩具以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和聚氯乙烯(PVC)材质最为常见。玩具不仅为儿童带来丰富的乐趣,而且还有助于开发智力,是儿童时期不可或缺的重要伙伴。儿童在生活中通过呼吸、舔舐和皮肤接触儿童用品等行为,容易将一些有毒有害物质摄入体内,而这些有害物质可能包括致癌物质、内分泌干扰物、生殖和发育毒物等,都会严重危害儿童健康。随着全世界对风险预防和健康保护的意识不断提高,儿童用品的安全性已成为公众关注的问题。N-亚硝胺是一类具有-N-N=O结构的有机污染物,在人们研究的300多种N-亚硝胺中,90%以上对动物具有致癌作用。欧盟玩具安全标准EN 71-12:2016规定:供36个月以下儿童使用的拟打算或可能放入口中使用的玩具中N-亚硝胺迁移量≤0.01mg/kg,N-亚硝胺前体物迁移量≤0.1mg/kg;其余玩具(除指画颜料中N-亚硝胺迁移量≤0.02mg/kg外)中N-亚硝胺迁移量≤0.05mg/kg,N-亚硝胺前体物迁移量≤1.0mg/kg。美国华盛顿州儿童高关注化学品清单(CHCC)中规定了NDMA的限量为1.0mg/kg。N-亚硝胺在食品、饮用水、化妆品中的检测报道较多。在儿童用品方面,研究者更多关注于奶嘴、气球等弹性体,目前尚未见玩具中N-亚硝胺残留量测定方法的报道。中国检验检疫科学研究院,工业与消费品安全研究所的刘雅慧老师等在《质谱学报》发表论文,研究采用冷冻研磨-溶解-沉淀法结合GC_MS/MS测定塑料儿童玩具中15种N-亚硝胺的残留量的方法,该方法简便快速、准确灵敏,且成本较低,适用于两类塑料玩具中15种N-亚硝胺残留量的检测,也可为塑料样品中其他物质的残留量测定提供借鉴。实验方法1、样品前处理将玩具样品使用液氮冷冻研磨机(SPEX 6875 Freeze Mill)粉碎至粒径小于1mm,称取0.1g样品于10mL具塞玻璃瓶中,加入3mL溶剂(向ABS样品中加入丙酮,向PVC样品中加入四氢呋喃)后,超声2min,使样品充分溶解,然后缓慢加入7mL甲醇,使塑料基质完全沉淀,在4℃下,以13000r/min离心5min,取上层清液,经0.22μm滤膜过滤,上机测定。2、阳性样品制备ABS阳性样品:称取5g空白样品至三角瓶中,先加入15mL丙酮,再加入2mL 50mg/L的15种N-亚硝胺的丙酮混合标准溶液,不断搅拌,然后加入3mL丙酮,继续搅拌至塑料样品恰好完全溶解,混合均匀,将溶液平铺在大表面皿中,置于通风橱内自然风干,得到N-亚硝胺含量为20mg/kg的ABS阳性样品。PVC阳性样品:以四氢呋喃代替丙酮,以四氢呋喃混合标准溶液代替丙酮混合标准溶液,其余同ABS阳性样品。3、色谱、质谱条件使用TSQ 8000 Evo气相色谱-串联质谱仪(美国Thermo Fisher公司)色谱条件:DB-7MS色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm);载气为高纯氦气(≥99.99%),载气流速1.0mL/min;脉冲不分流进样,脉冲压力200kPa,脉冲时间1min;进样体积1μL;进样口温度270℃;程序升温:初始温度50℃,保持1min,以8 ℃/min升至150 ℃,然后以20℃/min升至280℃,保持5min。质谱条件:EI电离源;电离能量70eV;离子源温度300℃,传输线温度280℃;溶剂延迟3min;扫描模式为多反应监测模式(SRM)实验结果 结论基于溶解沉淀-气相色谱-串联质谱建立了塑料玩具中15种N-亚硝胺残留量的测定方法。该方法具有较强的选择性,且对于塑料样品中的目标物质具有较高的提取率。由于存在溶剂效应和基质效应,需要采用空白基质匹配的标准曲线进行定量以保证检测结果的准确性。该方法简便、快速、准确、灵敏且成本较低,适用于塑料玩具中N-亚硝胺残留量的测定,也可为塑料样品中其它物质的残留量测定提供借鉴。
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